仿真技术在电磁成形领域中的应用

2023-10-13 311

研究背景
目前，轻质金属材料板管零件的材料加工方法主要通过机械力和液力经模具强制材料产生塑性形变，从而使工件获得所需要的成形形貌。然而这种通过传统机械力或者液压力进行准静态成形的材料加工工艺，因为成形工件与模具之间产生较强的接触力，导致工件的成形速率低，并且成形后的零件表面质量不佳，所以采用传统准静态加工工艺往往难以达到预期加工效果，变形后的工件往往存在易回弹、局部拉延变形大以及成形极限低引起的易破裂等现象，或加工质量不稳定、加工工序复杂等缺点。电磁成形技术（Electromagnetic forming，EMF）作为一种高能率、高速率的新兴金属材料加工方法，被认为是解决上述问题、突破传统纯机械力材料加工方法缺陷的最具有发展潜力的技术之一。

电磁成形的实质是楞次定律和法拉第电磁感应定律的一种生产应用，可将其简单的概括为：一个由铜导线绕制而成的驱动线圈中通入一脉宽很窄的脉冲电流时，成形线圈附近将会激发产生脉冲强磁场，而当某一金属导体置于这一变化的磁场时，为了阻碍这一瞬态电磁场的变化，金属导体表面会产生感应涡流来削弱原磁场中磁通量的变化，此时感应涡流和磁场的相互作用会产生脉冲电磁力，进而引起金属导体发生塑性变形。